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基质诱导方法
【来源/作者】周世红 【更新日期】2017-10-07

在自然状态下,土壤中微生物的代谢活动(如呼吸量)很低,但当加入易分解的有机物时,土壤微生物的代谢活动迅速加强,在几分钟内就上升到很高的数值,并能持续几个小时没有太大的变化,这种由于加入易分解有机物导致土壤微生物代谢最初提高的数量,与土壤原始的微生物生物量密切相关,可以反映土壤原始微生物生物量的高低。

一、基质诱导呼吸法(SIR)

1、方法原理

此方法基于以下假设:土壤中不同类群的微生物对加入基质的最初反应是一致的,并且用其它方法为参考,诱导呼吸盘可以转化为微生物生物量。但到目前为止,还没有直接的证据证明此假设可以完全成立。

一般认为,土壤中大多数微生物都能够利用葡萄糖,当向土壤加入葡萄糖培养时,土壤Co2释放量迅速增加,达到两个高峰并能够保持近4h基本不变,此时的土壤呼吸量称为诱导呼吸量。以熏蒸培养或熏蒸浸提方法测定微生物生物量碳为标准,将诱导Co2呼吸量转化为微生物生物量碳。最早是使用葡萄糖粉剂,West和Sparling(1988)改用葡萄糖水溶液,林启美比较了葡萄糖两种使用方式对诱导呼吸的影晌,发现尽管总的来看二者几乎为1:1的对应关系,但对于某些土壤而言则差异很大。

侧定诱导CO2呼吸量有开放和封闭两种方法,前者是采用通气装置,对释放出来的CO2连续收集起来;后者一般在密闭的三角瓶中培养,一段时间后侧定瓶中CO2的浓度。由于CO2能够溶解在碱性水溶液中,所以如果土壤偏碱性,在应用封闭方法时,必须校对溶解在土壤溶液中的Co2

2、仪器及设备

气相色谱仪,磨口的250mL三角瓶及瓶塞。

3、试剂

(1)葡萄糖与滑石粉混合物:称一定量的化学纯葡萄糖,按4:1的比例与滑石粉混合,并在研钵中研细,装入瓶中备用;

(2)含CO2为1%的空气。

4、操作步骤

称取相当于25.0g烘干土重的湿润土壤3份,放入250 mL磨口的三角瓶中,按每克土加入6mg葡萄糖计算,加入葡萄糖与滑石粉混合物,充分与土壤混匀,在通风处放置30min。在瓶塞外部涂上少许凡士林,加上硅胶垫,塞紧瓶塞,在250C下培养2h。用10mL的注射器从瓶中抽取5mL气体,用气相色谱仪测定其CO2浓度。

5、结果计算

(1)基质诱导呼吸量(SIR)的计算:

(mL·kg-1·h-1)=C×V/m/2

式中:C——三角瓶中CO2的浓度(mL·mL-1);

V——三角瓶中空气的体积(mL);

m——土壤烘干质量(kg);

2——培养时间((h)。

(2)微生物生物量碳(Bc)的计算:

ω(C)=15×SIR

式中: ω(C)——微生物生物量碳(Bc)质量分数,mg·kg-1;

15——SIR转换为微生物生物量碳的系数。

二、精氨酸诱导氨化法

1、方法原理

与基质诱导呼吸法(SIR)的原理相似。当向土壤加入精氨酸水溶液,培养一段时间后,测定土壤铁的含量,从而估计土壤微生物生物量。在培养期间可能发生铵的硝化作用,有人建议同时测定土壤硝酸根的含量。另外残留在浸提液中的精氨酸会干扰铵的比色分析,应该尽量减少精氨酸的用量。

2、仪器及设备

分光光度计;振荡机;冰箱。

3、试剂

(1)精氨酸水溶液:依土壤含水量不同,配制不同浓度的溶液;

(2) KCI溶液;

(3)靛酚兰比色法测定NH4+所用的试剂。

4、操作步骤

称取相当于烘干土重10g的湿润土壤3份,放入200mL塑料瓶中,按每克土加0.3mg精氨酸加入精氨酸水溶液(使土壤与水的比例为1∶1),在250C下培养2h,立即放入-15℃的冰箱中存放至少4h。取出在室温下解冻,加入KCI水溶液20mL,在250C下振荡浸提15min,滤液迅速测定或在低温下存放。池液中铵的含量用靛酚兰比色法测定。

5果计算

ω(C)=0.01×NH4+-N (mg·kg-1)

式中: ω(C)——微生物生物量碳(Bc)质量分数,mg·kg-1;

0.01——精氨酸诱导氨化法转换为Bc的系数。

参考资料:土壤农业化学分析方法


【关键词】土壤,基质,基质诱导,国家标准物质网 

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